Fabrication of heterostructured Fe₂O₃-MnO electrocatalyst induced by various metal oxidation stats and their boosting electrochemical kinetics in oxygen evolution reaciton (OER) = Fabrication of heterostructured Fe₂O₃-MnO electrocatalyst induced by various metal oxidation stats and their boosting electrochemical kinetics in oxygen evolution reaciton (OER)

국문 초록 (Abstract)

물 전기분해는 비화석 에너지원을 이용하여 비교적 간단한 방법으로 고순도의 수소를 얻을 수 있는 친환경적인 방법이다. 특히, 물을 에너지원으로 사용하는 기술 중 물 전기분해가 유일하게 대규모로 실증화된 기술로 알려져 있다. 그러나, 현재 이 기술은 낮은 경제성이 한계로 지적되어, 전체 수소생산의 약 4%만이 물의 전해에 의해 생산된다. 최근, 저렴한 전극촉매를 사용해 물 전해의 효율을 높이는 연구가 수행되었으며 기존 귀금속 촉매 대비 준수한 성능을 나타내었다. 이 연구에서는 물의 전기분해 반응 중 산소발생반응(OER)을 촉진하는 전극촉매를 개발하는 데 중점을 두었다. 저렴한 Mn과 Fe을 활성 금속으로, 단일 형태의 Fe₂O₃, MnO 그리고, 이종접합 형태의 Fe₂O₃-MnO를 제조하였다. 최종적으로, 이들 입자를 Ni foam 상에 코팅하여 알칼리성 전해질에서 OER을 진행하였다. 모든 촉매에서 기존 Ni foam 대비 향상된 OER 효율을 보였고 특히, Fe₂O₃-MnO/NF는 1000회 반복된 OER 테스트에도 초기의 효율과 안정성을 유지하는 것을 확인하였다.